我国民航客运碳排放因子及影响因素研究

针对民航碳排放问题,对民航客运碳排放影响因素进行研究,构建飞机碳排放因子模型,选取保有量较高的典型机型进行实证研究,分析机型大小、航程、客座率、经停次数对碳排放因子的影响.研究结果表明:飞行器技术提升、客座率、平均运距、大型飞机的比例上升,我国民航客运碳排放因子呈下降趋势;仅改变航程时,碳排放因子随航程增加而下降,2 000 km航程下典型机型A330、B787、A321、B737满载且以额定巡航速度飞行的碳排放因子较800 km下降13%~22%;仅改变经停次数时,碳排放因子随经停次数增加而增大,且大型飞机经停的碳排放因子增幅更大,1 000 km航程下,A330、A321满载时经停1次碳排放因子较直达时分别增加约31%、19%;经停导致的碳排放因子上升可由经停带来的客座率提升抵消,为保持碳排放因子保持不变,大型飞机所需客座率上升的比例更高,1 500 km航程下,直达航班客座率为50%时,A330、A321机型经停1次的客座率需要分别达到62.1%、57.7%,才能使经停航班的碳排放因子与直达航班保持一致;从碳排放角度考虑,中型客机比大型客机更适合开行经停航班.

重载铁路回程运输组织与定价综合优化

重载铁路运输是一种针对单一货物、单方向上的高效运输模式,往往面临着回程运力浪费的问题。为有效提高重载铁路回程方向的铁路分担率,提升铁路部门收益和降低对环境的影响,本文构建上层以铁路部门收益最大、运输线路上CO_(2)减排率最高为目标,下层以托运人广义费用最低为目标的多目标双层规划模型,结合某企业自有重载铁路的案例,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解得到运输组织与定价优化方案,进而研究政府补贴、碳税的设置对求解结果的影响。研究发现:算法可求得多组帕累托前沿解,提供多个优化方案供铁路、政府部门选择,铁路部门的收益值与重载铁路回程运输线路上的碳减排率呈显著的负相关;当公路运价为0.500元·吨公里^(-1)时,铁路部门获得最大收益所对应的运价为0.285元·吨公里^(-1),此时相较于纯公路运输的情景,碳减排率提升40.62%;政府给予铁路部门的补贴额由0元·吨公里^(-1)提高至0.10元·吨公里^(-1),铁路部门最大收益值提升51.65%,最大值对应的运价由0.285元·吨公里^(-1)降至0.225元·吨公里^(-1),碳减排率由40.62%提升至49.11%;碳税从0.0004元·gCO_(2)^(-1)提升至0.0012元·g CO_(2)^(-1),碳减排率增长0.26%,铁路部门的收益增加9.06%。合理的运价、政府补贴、碳税方案可有效提升重载铁路回程运输的收益及碳减排率。

我国交通运输行业及不同运输方式的碳排放水平和强度分析

针对中国交通运输行业碳排放量核算边界、范围、方法不清的问题,采用自上而下和自下而上相结合的方法,通过运输方式分解,建立统计口径清晰、可与国际对标的交通碳排放测算模型,测算2019年中国交通运输业和各运输方式的CO_(2)排放量,分析中国交通运输业的碳排放结构和不同运输方式的碳排放强度,为中国交通运输业制定碳减排路径提供理论基础。结果表明,2019年中国交通运输业的CO_(2)排放量为12.74亿t,仅次于美国(17.88亿t),占全国CO_(2)排放总量的比重为12.42%,占世界交通运输CO_(2)排放总量的比重为14.82%。中国交通碳排放结构较分散,作为碳排放主体的道路运输排放占比(79.15%)低于德国、法国等欧洲国家(85.19%~96.69%),而航空、水路、轨道交通的碳排放占比则高出许多,分别为9.13%、7.06%、4.39%。碳排放强度由大到小排序为航空、公路、铁路、水运。

城市轨道交通场站周边土地开发模式的效益分析

按不同开发主体将城市轨道交通场站周边土地开发模式划分为两种:房地产企业为主导和城市轨道交通企业为主导;分别构建了政府视角下的土地开发模式的经济效益测算模型,对比不同模式下的轨道交通线路盈亏、城市轨道交通场站周边土地开发收益和政府的效益;最后,以某地铁线为例,设定一次性收益与持续性收益两种土地开发情形进行案例分析。研究结果表明:一次性收益情形下,由轨道交通企业主导开发时,可通过建设用地面积达10.96万m~2的潜力地块的开发收益和部分税收金额反哺运营亏损,年均政府经济效益为2.40亿元。持续性收益情形下,在线路运营初期、近期、远期,轨道交通企业主导开发模式下的年均政府经济效益均优于房地产企业主导开发模式,且轨道交通企业主导开发几乎可实现自负盈亏,政府在线路运营初期、近期、远期分别只需支出23.65%、20.75%、16.74%的税收金额用于补贴。

交通运输业不同方式碳排放因子水平比较研究

交通部门的温室气体排放在全球约占24%左右,控制交通部门碳排放对于实现碳中和具有重要意义。在分析各交通方式碳排放过程的基础上,提出了交通碳排放因子的影响因素,通过不同运输方式的碳排放因子测算模型,比较了各种方式碳排放因子的水平。研究表明:航空碳排放因子显著高于其他运输方式,其次为公路、铁路和水路运输。与美国相关碳排放因子的比较表明:除航空货运外,我国各方式客运和货运碳排放因子均低于美国;我国铁路换算运输密度是美国的4.4倍,货运和客运碳排放因子是美国的50%和81.56%。

一般树型线条件下的列车开行方案优化研究

轨道交通成网运行背景下,简单的线路形态和交路组织已难以满足多样化的乘客出行需求;为应对复杂方向上客流出行带来的交通供给与需求不匹配问题,文中借鉴既有对Y型线的研究,提出了一般树型线的轨道交通线路形式,并参照实际运营的线路案例将其分为直径型和半径型两种类型。首先,设计了一般树型线的线路拓扑形态,并以发车频率为决策变量,以乘客出行时间与企业运营成本最小为目标函数,考虑乘客在不同交路列车之间的分配问题,构建了一般树型线条件下的列车开行方案优化模型;然后设计了带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,并以巴黎RERA线为例对模型与算法进行了验证;最后,将优化方案与分线运营的方案进行了对比。结果表明:算法可求得开行方案的帕累托前沿解,乘客出行时间与企业运营成本呈现明显的负相关性;得到的优化方案与分线方案相比,在乘客出行时间和企业运营成本方面都有显著的减少,可使乘客候车时间减少1.76%~12.90%、乘客换乘时间减少33.63%~34.98%,列车总走行里程减少7.69%~21.67%,上线车底数减少9~19列。

考虑碳税影响的重载铁路回程运输定价策略

铁路与公路有不同的碳排放水平。考虑重载铁路和公路运输的差异性,将碳税引入回程运输价格中,建立了基于Hotelling模型的重载铁路回程运输定价模型。以我国某货运通道为案例,验证模型的有效性和可行性。研究表明:在重载回程运输市场中,若碳税税率为500元/tCO_(2),重载铁路回程铁矿石均衡运价为0.147元/t·km。当碳税税率由500元/tCO_(2)增加至950元/tCO_(2)时,铁路分担率提高2.02%,运价率增长0.005元/t·km。铁路碳排放因子降低60%,铁路运价率增加0.0012元/t·km,分担率提高0.43%。运输距离增至700km,铁路分担率高于50%,运价率下降至0.144元/t·km并逐渐趋于稳定。这表明,碳税引入对更好地利用重载铁路回程运能具有重要作用,且运距越长,重载铁路回程运输的优势与竞争力越明显。

碳达峰目标下的汽车电动化碳减排效果研究

围绕2030年碳达峰目标,建立了全生命周期下的汽车电动化碳排放测算模型,测算了2021—2035年我国汽车全生命周期的碳排放总量,研究了发电端能源结构、纯电动汽车的综合性能及其投放策略等因素对汽车电动化背景下的碳排放总量水平的影响。结果表明:随着汽车电动化水平的提升,汽车碳排放总量在2031年达到峰值15.53亿t;此后由于纯电动汽车生产阶段车辆数稳定,行驶阶段车辆规模将不断扩大,发展至2035年时碳排放总量较峰值下降幅度为3.53%;因汽车电动化发展带来的碳减排效果有所体现,发电端能源结构中火电占比下降1%和2%时,汽车碳排放总量峰值较基准情景峰值分别下降0.64%和1.16%,达峰时间提前至2029年;纯电动汽车的百公里电耗水平在2035年降至11.0,9.0 kW·h/(100 km)时,碳排放量峰值均较基准情景有所下降且提前至2029年,2035年的碳排放总量相较于各自的峰值分别下降5.19%和6.47%;如进一步加大电动汽车投放力度,若新增纯电动汽车占比恒为40%,短期内由于生产阶段碳排放量偏高,汽车碳排放总量将高于基准情景0.11~0.31亿t,之后因处于行驶阶段的纯电动汽车数量规模化带来的碳减排效应放大,达峰时间提前至2027年,这意味着降低发电端能源结构中火电占比、提高纯电动汽车综合性能、合理制订纯电动汽车投放策略,将助力汽车的碳减排。

新能源汽车对中国私家车碳排放的影响

为研究新能源汽车(NEV)对私家车碳排放的影响,基于纯电动汽车(BEV)电池容量和单位公里耗电量的k-均值(k-means)聚类结果,计算各类型私家车的碳排放强度,采用改进的自下而上法,测算2008~2035年私家车碳排放和NEV碳减排量,并设置10个单一减排措施情景和2个综合措施情景,利用情景分析法,研究私家车的碳减排策略和达峰路径,最后提出建议措施。研究结果表明:私家车中NEV运行阶段的车公里碳排放相较汽油车低35%~69%;2008~2020年私家车碳排放增速较快,年均增速达19.3%,2021~2035年NEV的快速增长使私家车碳排放增速放缓,在现有NEV销量占比规划(2025、2030、2035年分别为20%、40%、50%)下,2035年NEV在私家车中的占比将达28%,届时私家车碳排放为6.68亿t CO_(2),趋于达峰(较2034年仅增长0.41%),NEV碳减排量为1.07亿t CO_(2),减排率为13.81%;若提高NEV的销量占比(2025、2030、2035年NEV销量占比分别达30%、50%、70%),私家车碳排放将于2033年达峰,峰值为6.28亿t CO_(2),2035年NEV可实现碳减排1.50亿t CO_(2),减排率19.32%;若采取低强度组合措施,私家车碳排放将于2034年达峰,峰值为6.73亿t CO_(2);若采取高强度组合措施,私家车碳排放将提前至2030年达峰,峰值为5.81亿t CO_(2),2035年碳排放量降至5.40亿t CO_(2),较基准情景下降19.2%,NEV实现碳减排2.36亿t CO_(2),减排率达30.39%;为使私家车碳排放在2030年达峰,应采取高强度碳减排措施,碳减排路径以推广NEV为核心,同时发展NEV节能技术和清洁电力,注重引导NEV向高BEV占比和轻型化BEV方向发展。